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细胞膜可能像微型发电机
活细胞可以通过细胞膜的自然运动来发电。这些快速的电信号可以在细胞如何沟通和感知周围环境中发挥作用。科学家们对活细胞如何自行产生电信号提出了一种新的理论解释。这个想法集中在细胞膜上，薄，[...]
来源:SciTech日报活细胞可以通过细胞膜的自然运动来发电。这些快速的电信号可以在细胞如何沟通和感知周围环境中发挥作用。
科学家们对活细胞如何自行产生电信号提出了一种新的理论解释。这个想法集中在细胞膜上，细胞膜是围绕每个细胞并将其内部与外部环境分开的薄而灵活的层。由于细胞内部发生的活动，该膜不是静止的，而是不断运动的。新框架表明，这些分子水平上的微小运动可以产生真正的电效应。
这项工作由 Pradeep Sharma 和他的同事领导，他们开发了一个数学模型，将生物活动与基本物理原理联系起来。他们的目标是了解正常的细胞过程如何转化为电行为，而不需要神经或电极等特殊结构。
分子运动驱动膜波动
在活细胞内部，无数的过程始终在进行。蛋白质在发挥其功能时会改变形状，化学反应会释放能量来维持细胞的存活。一个关键过程是 ATP 水解，这是细胞分解三磷酸腺苷为生物工作提供动力的过程。这些活动对细胞膜施加力，导致其弯曲、波纹和波动。
根据模型，这些不断的形状变化不仅仅是机械的。当膜弯曲时，它可以通过称为挠曲电的物理效应产生电响应。当材料变形产生电荷，将运动直接与电压联系起来时，就会发生这种效应。
与神经元信号相当的电压水平
逆着自然方向移动离子
从单个细胞到组织和材料
DOI：10.1093/pnasnexus/pgaf362
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